薛仁果军的左翼直接是自行崩溃，看到战况不利，这些在之前攻坚战中就已经疲惫带伤薛军士兵连稍微抵挡一下的心思都没有，直接就撒腿冲向了温汤河浮桥，争先恐后的过河逃命，争抢浮桥间你推我搡，落水无数，而大冬天的掉进河水里，等待这些落水薛军士兵的，也就只剩下了被溺死或者被冻死的下场。
战局差不多是在片刻之间就被彻底逆转，牛进达从正面，丘家兄弟从右翼，两头并进直驱，报****则在薛军阵中左冲右突，如入无人之地，之间还占据上风的薛仁果军却是一片大乱，将领士兵全都是争先逃命，冲向白雪皑皑的温汤河来路。忤士政和浑干等薛军将领原本还想努力坚持到薛仁果回援，可是再怎么大声喊叫下令，都制止不住军队接连溃散，最后干脆连身边的士兵都迅速减少。
看情况不妙，忤士政和浑干等将领也只好加入了逃命的队伍，带着身边还能指挥的军队争先西逃，隋军各部则穷追猛打，逼迫薛军败兵只能是冒险淌水过河，被淹死冻死众多，好些薛军将领还因为身上盔甲过于沉重的缘故，落水后就再没有机会再爬起，在只是齐胸深的水中被活活闷死。隋军将士则在后面猛砍猛杀，促使薛军更加慌乱东逃，斩获无数，也坑得薛军士兵被淹死冻死无数。
与此同时，被隋军骑兵调虎离山的薛仁果也隐隐察觉情况不对，主动下令停止追击，掉头赶回温汤河战场，不再理会隋军骑兵叫骂挑衅，得到过李靖事先指点的刘十善虽然没有发起攻击，却率领着隋军骑兵遥遥跟随其后，始终保持在薛仁果的视野之范围之内，对薛军骑兵施加心理压力，让他们不敢心无旁骛的直接返回河口战场。
撤退路上，薛仁果终于收到忤士政派快马送来的告急消息，大惊之下，薛仁果下令全军全速回援，刘十善也命令隋军骑兵加速咬住，保持与薛军骑兵的距离等待战机出现。结果也一切都在李靖的掌握之中，当薛仁果带着骑兵重新杀回营地战场，他的步兵主力已然崩盘大败，死尸几乎让温汤河断流，同时还有一支隋军步兵当道拦住了薛仁果骑兵的西进回援道路。
这么快就输得这么惨，惊怒之下，大发雷霆的薛仁果率军直冲隋军拦截阵地，想要多少斩杀一些隋军士兵为自军步兵报仇，然而薛仁果很快就发现他干了一件蠢事，列阵以待的隋军步兵不仅以强弓硬弩热情招待于他，还在阵上突然使出了火枪武器，原始的火绳枪虽然在射速方面不及弓箭，射程方面不及强弩，可是突然看到隋军阵中发出巨响，喷出火光，不要说薛军士兵被吓住，就是薛军骑兵的战马也被吓得纷纷人立止步，让许多倒霉的薛军骑兵掉落下马。
刘十善傻了才会放过这样的好机会，稍微整队之后，隋军骑兵全速冲锋猛击薛军骑兵背后，隋军步兵也列队而上，与自军骑兵前后夹击薛仁果，薛军骑兵腹背受敌，薛仁果被迫率军绕过隋军步兵阵地，全力向西逃命，刘十善在后面穷追不舍，靠着步兵帮助以少胜众，砍死砍伤数量相当不少的薛军骑兵。
也是到了薛仁果带着骑兵逃过了温汤河后，李靖才令发起总攻，还带着军队一直追到了薛仁果军的渭水渡口，在渡口处再度挫败薛仁果军，逼得薛仁果只能是靠砍断浮桥方才挡住隋军追击，损失相当惨重。
马三宝当然也没客气，看到薛仁果军大败逃回，马三宝也立即出兵反攻，在薛军败兵渡河北逃时趁火打劫，取得了不小斩获，也亏得薛仁果还算谨慎的在眉县城外留下了五千军队，及时出兵接应，挡住马三宝的攻势，不然的话，薛仁果军这一战败得肯定更惨。但就算如此，逃过渭水之后，薛仁果还是不敢再在眉县战场继续打下去，稍微收拢了一下败兵，当天傍晚就弃营逃往了来路。
和薛仁果分析的一样，隋军现在可以容忍薛举军暂时控制陇西和天水，却绝不容许薛举军盘踞在距离大兴极近的扶风郡内，闻得薛仁果弃营撤退，李靖立即命令马三宝的生力军发起追击，自己则率军连夜渡过渭水，在眉县城下稍作休息，然后集中精锐战兵发起追击，不给薛仁果军拿下扶风郡治雍县的时间和机会。
在这样的情况下，扶风太守窦琎突然变成了关中战场的重要人物，虽然手里只有几千地方军队，但窦琎手里好歹有一座城防坚固的雍县城池，倘若窦琎闭门不纳，或者出兵攻打急匆匆入丧家之犬的薛仁果败军，薛仁果就算不全军覆没也只能是乖乖滚出扶风郡。但窦琎如果开城迎接薛仁果军入城，继暗通李渊叛军之后直接倒入薛举怀抱，那么就算是战神李渊，也未必有把握拿下雍县城池，陈丧良也只能是在大兴新定的情况下，被迫出动主力来夺回扶风郡，甚至有可能在准备严重不足的情况，被迫展开与薛举军的决战。
薛仁果和李靖都非常清楚这个厉害关系，都同时派出快马先行赶到雍县与窦琎联系，薛仁果要求窦琎迎接自军入城，李靖则要求窦琎紧闭城门，不许薛仁果败兵踏足雍县一步。同时薛仁果和李靖都是不断催促自军加快脚步，争分夺秒的赶往雍县，争取应变时间，从眉县到雍县一百一十里路，薛仁果军和